模擬（nǐ）法液位計檢定裝置該項目采用（yòng）了（le）多項自主（zhǔ）研發的關鍵技術，可以全自動進行液位計正反行（háng）程的（de）檢定，並且采集數據，利用磁（cí）柵尺和帶動浮子水平移動的導軌夾具係統並配合自（zì）動檢定係統軟件等技（jì）術手段，精度可達±0.05mm，滿足浮子液（yè）位計檢定中的各項要求。

液位測量係統結構（gòu）如圖 1 所示。本裝置的液位數據采集部分由精密磁柵尺、PRC 控製（zhì）係統及觸摸屏計算機組（zǔ）成，運動控製部分由平台驅動係統、升降杆控製係統、限位（wèi）開關等組（zǔ）成，其模塊圖如圖 2 所（suǒ）示（shì）。

1. 數學（xué）模型

液位（wèi）測量值 L 為 L=L1cosa+L2+Lt

式中：L1液位數據采集部分的測量數（shù）據（jù）；L2模擬測量（liàng）時液位計導杆由（yóu）於重力產生的撓度帶來的影響；Lt溫度帶來的影響；磁柵尺相對水平線的傾斜角。

2. 工作原（yuán）理

測量係統應用了水平軌道帶動浮子模擬液位升降，並配合磁柵尺***定位。通（tōng）過觸控屏設置（zhì）好（hǎo）檢測距離、各（gè）個點位，PRC 控製電機帶動滑塊在軌道上運行設（shè）定好的各（gè）段距離，在每個點位停（tíng）留一段時間（時（shí）間可設定），客戶觀察數值（zhí）。由於測量距（jù）離太長，為了減少重（chóng）力產生的撓度影響，被檢品下方分段設置支撐機構，運（yùn）行中 PRC 自動運算，控（kòng）製支撐（chēng）機構規避滑塊運行（háng）。係統還包括被檢液位計的（4~20）mA 輸出電流測量模塊，並配有限位開關，保證浮子夾具水平位（wèi）移時安全可靠。

二、裝置技術特點

1. 標準器準確度指標極高

係統配有高準確度電流（liú）表，準確度為 0.05 級（jí），用（4~20）mA 的電流數（shù）值（zhí）去界定被檢液位計是（shì）否符合準（zhǔn）確度等級要（yào）求。通過準確度為 0.005mm 的磁柵尺配合，顯示器可實現位移數值的實時顯示。在檢測準確度為 0.1 級的浮子液位計時，滿足檢定規程中標準器擴展不確定度不超過被檢液位計 1/4的要求。

2. 量程寬，占地麵積小

檢定裝置（zhì）所配備的水平導軌與電機驅動係統模擬液位檢（jiǎn）定，檢（jiǎn）定範圍可達到 3m。上位機的自（zì）動測試係統操作界麵如圖 3 所示，該係統可把液位計全（quán）量（liàng）程分（fèn）為 1 到 10 個測量點。在檢測時，可自由（yóu）選擇手（shǒu）動模式或自動模（mó）式，大約 10 分鍾即可完（wán）成一台液位計的示值檢定。並且，該係統采用臥式模擬檢定方案，不受實驗室層高影響，隻需大約 10 平方米的房間即可進行（háng）檢定工作。

3. 測量種類齊（qí）全，操作簡單

該係（xì）統設（shè）計時經過充分的市場調研，能（néng）開展浮子液位計、磁致伸縮液位計（jì）、壓力式液位計和液位開關等十（shí）幾種液位計的檢（jiǎn）定工作。

三、檢定方法

檢定時，將浮子液位計臥（wò）式（shì）安放在檢定台的支架上，安裝（zhuāng）時檢查磁性浮（fú）球和浮球導杆的外觀，不應有彎曲、碰傷等缺陷，磁性浮球（qiú）能（néng）在導杆上自由無阻（zǔ）礙地（dì）滑動。將二線製纜線與裝置上位（wèi）機（jī）相連，調整浮球至導杆的（de）零（líng）位，進行零位誤差的讀取。然後將浮球與浮球夾具連接，並在上位機輸入滿量程，進行自動檢定。檢定裝置會把被檢液位計分為滿量程的（0，1/4，1/2，3/4，1）進行檢定，在每個檢定點電機係統會停留 1 分鍾（zhōng），方便檢定員對電流表讀數。標準電流值為（4，8 , 12 , 16，20）mA。

在上行程測量完後，係統會自動返程進行下行程的檢定，從而完（wán）成液位計的示值誤差檢定；並且在浮球與浮球夾具水平移動時，升降杆控（kòng）製係統可以自動進（jìn）行升降，減小導杆受重力產生的撓度影響。在檢定液位（wèi）開關時，係統可以在上下行程中自動讀取開關動作時產生的相應信號。

四、檢定能力驗證

驗證方法依（yī）據 JJF1033-2016《計（jì）量標準考核規（guī）範》采（cǎi）用傳遞（dì）比（bǐ）較（jiào）法。選擇的被（bèi）測對象為浮子液位計，測量輸出值的zui大示（shì）值誤差為 y=0.01mA，擴展不確定度為 U=0.028%（k=2）。 然 後， 用精密數字壓力計並搭配（pèi）水箱進行檢測，測量輸出值的zui大允許誤差為 y0=0.008mA，擴展不確定度為U0=0.015%（k=2），該裝置結構（gòu）合理、測量準確（què）、方（fāng）便快捷，使用效果良好。